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聪明人都在用的贝叶斯思维
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2023.12.08 美国

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在面对复杂和不断变化的现实世界时,决策过程往往充满挑战。我们的每一个选择都是在一定程度的不确定性中做出的,无论是日常生活中的小决定,还是关系到未来方向的重大选择。在这种背景下,如何在信息不全、环境变化快速的情况下做出恰当的判断呢?这时,一种源自概率论的思考方式——贝叶斯思维,为我们提供了一个强有力的工具。

贝叶斯思维简介

贝叶斯思维,是基于贝叶斯定理的一种思考方式。它教会我们如何在面对不确定性时,结合先验知识和新信息来不断更新我们的信念。俗话说“吃一堑长一智”,我们通过新的经历来让我们对世界认识地更加准确,这是聪明人的做法;如果总是“重蹈覆辙”那么就不够聪明。听起来贝叶斯思维是一个很“高级”的名词,其实在生活中最直接的体现就是人能从经验中学习,做到有效地反思和行动

不过上述通俗的理解只是定性层面的,我们如果想要更加精确,就需要给出量化的公式,贝叶斯思维的核心是贝叶斯公式:

具体来说,公式中的 是条件概率,表示在 发生的情况下 发生的概率。而 是在 发生的情况下B发生的概率, 是A发生的先验概率,即在没有额外信息的情况下A发生的概率。 则是B发生的总概率。

这里我们经历了从先验概率 到后验概率 的转变,转变是通过先验概率乘上 实现的。这个比例 反映了新信息与原有信念的协调程度。如果这个比例很大,意味着新信息和原有信念高度一致,那么我们的后验信念()将会增强;反之,如果这个比例很小,说明新信息与原有信念不协调,我们的后验信念可能会减弱。换句话说 表示的是新信息对我们原有信念的相对强化或削弱程度。当这个比例大于1时,意味着新信息比我们原本预期的更有可能发生,这通常会使我们对A发生的信念增强。相反,如果这个比例小于1,新信息比我们预期的不太可能发生,这可能会使我们对A发生的信念减弱

一个简单的算例

举个例子来说,假设你正在考虑这个周末是否会下雨,决定是否取消户外活动。在这个场景中,事件A是“周末下雨”,而事件B是你观察到的相关信息,比如天气预报。

  1. 先验概率 :假设你基于过去的天气数据和经验,估计这个季节每个周末下雨的概率是 ,因此
  2. 条件概率 :这是在实际会下雨的情况下,天气预报预测下雨的概率。假设天气预报在实际下雨的情况下预则下雨的准确率是 ,因此
  3. 边缘概率 : 这是更复杂的部分,它是天气预报预测下雨的总概率。要计算它,我们需要考虑两种情况: 实际下雨时预报下雨的概率和实际不下雨时预报下雨的概率。假设在不下雨的情况下 (70%的可能性),天气预报错误地预测下雨的概率是 。那么我们可以计算 如下:

现在,我们可以使用这些值来计算后验概率 ,也就是在天气预报预测下雨的情况下,实际下雨的概率:

这意味着,在天气预报预测下雨的情况下,周末实际下雨的概率是大约 ,明显高于你最初的先验估计 (30%) 。这个例子展示了如何使用贝叶斯公式结合新信息来更新我们对某一事件发生概率的估计。通过这种方法,我们可以更加精确地做出基于概率的决策。

这个理论的实用之处在于,它允许我们用一个数学框架来结合我们已有的知识(先验概率)和新出现的信息(如证据或数据),从而更精确地估计某个事件的可能性。比如,在医学诊断中,医生可以根据患者的症状(新信息)和既往病史(先验知识),来更新对患者患有某种疾病的估计概率。

快速成长

我们做很多事情都有一个新手阶段,但有的人就是成长得快有的人成长的就慢,我们可能会将此归为“悟性”,但我更想从贝叶斯思维的角度知道我们如何有效更新我们的“信念”,以学做菜为例,我们可以这样思考:

  • 建立先验信念:在开始学习做菜之前,你可能已有一些关于烹饪的基本知识或经验,这构成了你的先验信念。例如,你可能知道一些基本的烹饪方法或食材处理的知识,这些都是你学习的起点。
  • 接受新信息:当你开始学习新的菜谱或烹饪技巧时,你会接收到大量新信息。这些新信息可能包括不同的烹饪方法、食材选择技巧、调味方法等。
  • 更新信念:每当你尝试一个新的菜谱或烹饪方法,并观察到结果 (例如,菜品的味道、外观等),你就有机会更新你的信念。如果尝试成功,这会增强你对某种烹杄技巧或食材搭配的信念; 如果尝试失败,你可能需要重新评估并修改你的烹饪方法或理解。

在这个过程中,你可以类比地应用贝叶斯公式来量化信念的更新。例如, 可以是你对成功做出某道菜的初步信心, 是在采用特定烹饪方法后成功完成菜肴的概率,而 则是在尝试过后,你对成功完成该菜肴的更新信心。每次烹饪的尝试都是一次学习和调整的机会。通过不断实践和调整,你逐渐形成了更加精确和适应的烹饪技能。

起点不那么重要,迭代更重要

'起点不那么重要,迭代更重要' 这一观点是贝叶斯思维的一个关键理念,也是重要的人生哲学。这个理念强调了学习和决策过程中不断更新和改进的重要性,相比于初始的知识或信念(起点)更为重要。

起点指的是我们在开始一个新过程时所拥有的知识、信念或经验。这些初始知识通常是有限的,有时甚至是不准确或有偏见的。在一个充满不确定性和不断变化的世界中,初始的知识往往不能完全指导我们做出最佳决策。环境变化和新信息的出现要求我们不断调整和更新我们的理解和策略。

迭代指的是不断重复的过程,其中我们学习新信息,更新信念,并据此作出调整。通过迭代,即使起点不完美或存在误差,我们仍然可以逐渐接近更准确的理解和更有效的决策。这种适应性是处理复杂问题和不确定性的关键。在迭代过程中,错误和失败成为了学习和成长的重要部分。我们通过错误来调整和改进,这种过程比起点的准确性更为重要。


简而言之,通过贝叶斯思维,我们不仅学习新技能,更学会如何根据新的经验和信息来不断调整和优化我们的方法和认知。这种思维模式可以应用于生活的方方面面,帮助我们更有效地学习和成长。

在这个不断变化的世界中,我们可能无法完全控制我们的起点,但我们完全有能力掌握如何迭代和进步。每一次的尝试、每一次的失败,乃至每一次的微小成功,都是我们不断进化和适应的机会。贝叶斯思维提醒我们,重要的不是我们从哪里开始,而是我们如何不断地学习、适应并优化我们的路径。通过这种方式,我们可以更加灵活地面对生活中的挑战,以更加明智和科学的方式做出决策。——作者:王海华

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